一种智能变电站站控层网络物理拓扑识别方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能变电站站控层网络物理拓扑识别方法和系统，涉及电力通信技术领域；方法为基于站控层网络，发现并展示站控层网络的物理拓扑结构；系统包括站控层网络以及采集模块、数据处理模块、拓扑结构生成模块和拓扑显示模块；其通过发现并展示站控层网络的物理拓扑结构等，实现了高效管理站控层设备。

A physical topology identification method and system of intelligent substation station control layer network

【技术实现步骤摘要】
一种智能变电站站控层网络物理拓扑识别方法和系统
本专利技术涉及电力通信
，尤其涉及一种智能变电站站控层网络物理拓扑识别方法和系统。
技术介绍
智能变电站基于IEC61850标准，采用“三层两网”的组网方式，实现了站内设备之间的互联互通，具有信息数字化，通信平台网络化、信息共享标准化的特征。智能变电站通信网络采用的“三层两网”结构分别为站控层、间隔层、过程层、站控层网络、过程层网络。其中，站控层网络为站控层与间隔层之间的网络，实现站控层内部以及站控层和间隔层之间的数据传输。与站控层网络相连的设备包括站控层设备和间隔层设备，站控层设备包括监控主机、数据通信网关机、工程师站、综合应用服务器、电能量计量系统等，间隔层设备包括继电保护装置、测控装置等。随着智能变电站电压等级的升高，与站控层网络相连接设备增多，导致网络结构复杂，设备之间网线连接杂乱，使得对智能变电站进行网络管理的需求也变得越来越迫切。传统智能变电站网络拓扑结构一般在投运阶段采用人工绘制，这种方式存在以下问题：当智能变电站发生改建扩建，站控层网络发生变化时，网络本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能变电站站控层网络物理拓扑识别方法，基于站控层网络，所述站控层网络包括站控层交换机、站控层设备和间隔层设备，所述站控层设备包括远动装置、五防工作站、后台监控机和告警直传服务器，所述间隔层设备包括测控装置和保护装置，其特征在于：发现并展示站控层网络的物理拓扑结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能变电站站控层网络物理拓扑识别方法，基于站控层网络，所述站控层网络包括站控层交换机、站控层设备和间隔层设备，所述站控层设备包括远动装置、五防工作站、后台监控机和告警直传服务器，所述间隔层设备包括测控装置和保护装置，其特征在于：发现并展示站控层网络的物理拓扑结构。


2.根据权利要求1所述的一种智能变电站站控层网络物理拓扑识别方法，其特征在于：所述发现并展示站控层网络的物理拓扑结构的方法包括S1～S10步骤，
S1：解析SCD配置文件，得到间隔层设备信息表，所述间隔层设备信息表包含间隔层设备名称、间隔层设备IP地址和间隔层设备MAC地址；
S2：整理站控层设备信息，制作得到站控层设备信息表，所述站控层设备信息表包括站控层设备名称、站控层设备IP地址和站控层设备MAC地址；
S3：确定站控层网络所在的子网网段，对该子网内所有IP地址采取ping操作，使得所有站控层交换机的下行端口的MAC地址转发表信息完整；所述下行端口MAC地址转发表信息完整是指下行端口的地址转发表中包含了该端口所能接收到的所有数据帧的MAC地址；
S4：使用SNMP工具遍历站控层网络，通过读取MIB变量，识别站控层网络的所有设备，包括站控层交换机、站控层设备、间隔层设备；建立待处理交换机列表，将识别的交换机放入该列表；所述待处理交换机列表包含序号及待处理交换机的MAC地址；建立待处理主机列表，将识别的主机放入该列表；所述待处理主机列表包括序号和主机MAC地址；
S5：读取待处理交换机列表中所有交换机的所有端口的MAC地址转发表，判断交换机下行端口；
如果交换机端口的MAC地址转发表中不包括检测主机的MAC地址，则该端口为下行端口；检测主机为识别站控层网络物理拓扑结构的主机设备，连接在站控层网络上；
S6：读取待处理交换机列表中所有交换机的下行端口的MAC地址转发表，选取地址转发表中具有最多转发MAC地址数的下行端口所在的交换机为根交换机；
S7：对根交换机的下行端口逐一进行判断，找到根交换机下行端口与主机或交换机的连接关系；
如果下行端口的地址转发表对应1个MAC地址，则该下行端口直接与主机相连；如果下行端口的地址转发表对应2个或2个以上的MAC地址，则该端口与一台交换机相连；
S8：根交换机所有端口判断完毕，将根交换机从待处理交换机队列中删除；
S9：判断待处理交换机列表是否为空，为空则转入步骤S10，非空则转至步骤S6；
S10：根据找到的站控层交换机、站控层设备和间隔层设备之间的连接关系，结合间隔层设备信息表和站控层设备信息表，绘制站控层网络物理拓扑结构。


3.根据权利要求2所述的一种智能变电站站控层网络物理拓扑识别方法，其特征在于：在步骤S4中，通过读取站控层网络设备的MIB变量，识别站控层网络的所有设备；
如果sysServices=2，且IPForwarding=2，则该设备定义为交换机，否则，该设备定义为主机；
如果该设备不支持MIB，则该设备定义为主机。


4.根据权利要求2所述的一种智能变电站站控层网络物理拓扑识别方法，其特征在于：在步骤S3中，通过系统管理员得到子网所在IP网段；对子网内所有IP地址执行ping命令，通过设定IP地址范围，采用循环执行方式依次实现ping操作，且定义每次循环之间间隔0.1秒。


5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：栗会峰，赵宇皓，刘哲，李宣义，李均强，杨立波，马斌，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13